Security in the Internet of Things
10.5 Feasibility and Evaluation
10.5.5 Architectural Comparison
O principal aspeto a ter em conta na vulnerabilidade do sistema aquífero é averiguar de que forma o rebaixamento no aquífero confinado influencia a direção e sentido do escoamento subterrâneo no aquífero superior. Os riscos de contaminação salina do aquífero greso-calcário surgem por captação de águas dos níveis aquíferos superiores e de camadas subjacentes ao estuário do Tejo. Assim sendo, recorreu-se às ferramentas do modelo tais como: mapa de velocidade de Darcy para a base do aquífero livre (Figura 6.10), cálculo de balanços hídricos para todo o domínio e subdomínios definidos e para as fronteiras do modelo (Figura 6.11, 6.12 e 6.13) e cálculo de linhas de fluxo regressivas (Figura 6.14).
6.5.1. MAPAS DE VELOCIDADE DE DARCY
Figura 6.10: Mapa da velocidade de Darcy (m/dia) centrado na zona de captação e na área envolvente à captação F35 na base do aquífero livre (layer 2).
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O modelo conceptual idealizado para a frente ribeirinha do Barreiro considerou a existência de um aquitardo de espessura considerável a separar os dois aquíferos, porem não se exclui a possibilidade de existirem zonas com permeabilidade elevada. A presença de uma camada pouco permeável é suficiente para que não ocorram rebaixamentos avultados no aquífero livre quando a exploração incide somente no aquífero confinado. Ainda assim, verificam-se pequenos cones de rebaixamento estritamente localizados nas zonas de captação que, dada a dimensão da malha, dificilmente se verificam à escala do modelo. Na figura 6.10 é visível a alteração na velocidade e sentido de escoamento próximo destas captações subterrâneas na base do aquífero livre (plano 2), que se fazem sentir de forma mais prenunciada nos furos de captação situados na frente de escoamento, ou seja, furos situados mais a S.
6.5.2. BALANÇOS HÍDRICOS
Durante as simulações efetuadas, procedeu-se ao cálculo de balanços hídricos para todo o domínio e subdomínios definidos, neste caso, para cada camada do modelo e para as fronteiras do sistema.
Figura 6.11: Balanço hídrico calculado para todo o domínio do modelo para um cenário sem exploração e em regime estacionário (esquerda) e em estado transiente com os furos atuais em atividade (direita).
A recarga direta proveniente da precipitação eficaz no aquífero superficial pode representar em regime natural 30% da entrada de água no sistema na área modelada, no entanto, esta é praticamente insignificante quando o sistema entra em exploração (Figura 6.11). Os caudais extraídos são claramente desajustados e só podem ser compensados por alimentação lateral. São as condições de fronteira que simulam a recarga no modelo, mantendo o sistema em equilíbrio, pois dada a extensão total do sistema aquífero considera-se este inesgotável no intervalo de tempo modelado. Ainda assim, não foi possível estabilizar o modelo para o período de tempo estabelecido que, segundo o balanço hídrico geral, o sistema está em perda, contabilizando um balanço negativo de -6.20 m3/dia, ainda que este seja um valor diminuto tendo em consideração a área modelada pode ter efeitos prejudiciais no equilíbrio hidrodinâmico e hidroquímico do sistema aquífero.
6. MODELO NUMÉRICO DE FLUXO SUBTERRÂNEO
67 Figura 6.12: Balanço hídrico calculado para cada camada do sistema aquífero considerando um cenário sem exploração e em estado estacionário (acima) e o cenário de exploração atual (abaixo).
Figura 6.13: Balanço hídrico do sistema considerando as condições de fronteira do modelo
Os balanços hídricos (Figura 6.12) nas diferentes condições, em exploração e sem exploração, mostram diferença notável nos volumes de água captados no aquífero confinado. Estes, representados pelas transferências discretas no balanço hídrico, estão a ser transferidos do aquitardo por drenância 16 m3/dia. O aumento considerável das perdas internas, de 0.3 para 5241 m3/dia no aquífero livre, e de 515 para 1652 m3/dia no aquitardo, apenas podem ser compensadas pelas condições fronteira ou de áreas distantes das zonas de captação. De salientar que o balanço hídrico no aquífero livre é negativo, na ordem dos
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2160 m3/dia e semelhante ao valor da recarga (2152 m3/dia), não considerada nos cálculos para cada unidade hidrogeológica.
A figura 6.13, diferenciando as fronteiras do sistema para cada aquífero, mostra a evolução temporal dos volumes captados e a sua origem. O estuário do Tejo representa sempre uma fronteira de descarga subterrânea, porém com ligeiras variações durante o intervalo de tempo modelado. Existe uma ligeira redução da descarga do sistema por esta fronteira, causada provavelmente pela drenância vertical de água descendente. No período de máxima exploração a alimentação subterrânea das captações é maioritariamente oriunda de N no aquífero confinado, ou seja, contrária à direção natural de escoamento.
6.5.3. CÁLCULO DE LINHAS DE FLUXO REGRESSIVAS
Considera-se um período crítico para o sistema aquífero aquando da abertura das captações F88 e F97 (1980 - 1981), cujos respetivos caudais de exploração, 100 l/s, foram superiores a qualquer outro praticado até à data (2016). Por outro lado, estas captações situadas na frente ribeirinha, mais próximas da área fortemente intervencionada, por fazerem parte do sistema de abastecimento de água ao concelho do Barreiro (ENGIDRO, 2010), estão mais vulneráveis à salinização.
Figura 6.14: Linhas de fluxo regressivas no tempo para as captações F88 e F97.
Procedeu-se à simulação das principais linhas de fluxo que alimentam estas captações no intervalo de tempo correspondente ao período crítico (Figura 6.14). Em relação ao sistema de captação instalado, estes furos estão localizados mais a N, captando maioritariamente a partir desta direção, ou seja, em zona subjacente ao estuário. O tempo previsto para a água alcançar as captações varia de 4 anos, nas áreas mais próximas, e de 37 anos, a partir dos limites do modelo e do aquitardo. Pelo descrito estas
6. MODELO NUMÉRICO DE FLUXO SUBTERRÂNEO
69 captações contribuem significativamente para a vulnerabilidade do sistema aquífero ou qualquer outras que se venham aqui implantar. Estes furos não devem de modo algum ser utilizados no abastecimento de água ao parque empresarial, devendo-se optar por outros situados em locais mais afastados do estuário.